一种具有耐高温酸碱的表面改性纳米二氧化钛及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有耐高温酸碱的表面改性纳米二氧化钛，其特征在于，由下列重量份的原料制备制成：纳米二氧化钛85-90、聚氨基甲酸酯6-7、氧化锌2-3、钛酸酯偶联剂TC-1140.8-1.2、二甲基硅油1-2、甲基丙烯酸甲酯3-5、高密度聚乙烯4-6、二氧化锰1-1.5、白炭黑1.5-2.5、改性二氧化硅2-3；本发明通过添加氧化性等无机防水成分以及聚氨基甲酸酯等有机防水成分，改变纳米二氧化钛的表面性质，制备出的纳米二氧化钛粉体不仅具有很好的疏水性,而且具有优异的光稳定性，而且通过特殊的处理方法使得高分子聚合物与粉体充分混合，增加了粉体的强度，而且操作方便、容易控制。
【专利说明】一种具有耐高温酸碱的表面改性纳米二氧化钛及其制备方 法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及工业填料领域，特别是一种具有耐高温酸碱的表面改性纳米二氧化钛 及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 纳米二氧化钛是一种重要的多用途无机功能材料，具有许多优异的性能，广泛应 用于汽车工业、化妆品、废水处理、涂料等行业，可采用化学沉淀法、溶胶-凝胶法、水解法、 微乳液法、气凝胶法、醇钛盐热解法、化学气相沉积法制备；但是，不管使用什么方法制备 的纳米二氧化钛都是亲水的，在有机介质中难于均匀分散，从而限制了纳米二氧化钛的应 用。纳米二氧化钛颗粒经过改性后，其表面的亲水性可以转变为疏水性，它的光吸收、电位、 润湿、分散等一系列性质都会发生显著改善，其应用领域将进一步拓宽，并发挥其优异的性 能。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种具有耐高温酸碱的表面改性纳米二氧化钛及其制备方 法。
[0004] 为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施：
[0005] -种具有耐高温酸碱的表面改性纳米二氧化钛，由下列重量份的原料制备制成： 纳米二氧化钛85-90、聚氨基甲酸酯6-7、氧化锌2-3、钛酸酯偶联剂TC-1140. 8-1. 2、二甲基 硅油1-2、甲基丙烯酸甲酯3-5、高密度聚乙烯4-6、二氧化锰1-1. 5、白炭黑1. 5-2. 5、改性二 氧化硅2-3 ;
[0006] 所述改性二氧化硅由以下重量份的原料制成：二氧化硅55-60、纳米玉石粉4-6、 白刚玉粉5_7、娃烧偶联剂kh5601_2、纳米硫酸钡1_2、丙烯酸_2_轻基乙脂3_4、富马酸 二甲酯3-5、环烷酸钴2-4、水50-60 ;制备方法是首先加入纳米二氧化硅、纳米玉石粉、硅 烷偶联剂kh560、纳米硫酸钡、水搅拌均匀，然后加入白刚玉粉、丙烯酸-2-羟基乙脂、富马 酸二甲酯，加热至130_150°C，混合搅拌25-35分钟，冷却至室温，然后加入其余剩余成分， 1200-1500转/分条件下搅拌1-2小时，在60-70°C下烘干，研磨即得。
[0007] 本发明所述一种具有耐高温酸碱的表面改性纳米二氧化钛，由以下具体步骤制 成：
[0008] (1)将纳米二氧化钛、氧化锌、钛酸酯偶联剂TC-114、白炭黑混合均匀加入研磨机 内，以1500-2000转/分钟的速度研磨15-20分钟，粉碎研细，得混合粉末待用；
[0009] (2)将高密度聚乙烯、二氧化锰、二甲基硅油放入混料桶中，升温至80-90°C之间， 搅拌半小时，继续加入聚氨基甲酸酯、甲基丙烯酸甲酯，继续升温至130-160°C，搅拌15-20 分钟后倒出，得胶粉；
[0010] (3)将混合粉末与胶粉混合均匀，加入适量水，搅拌均匀，在80°C下超声振荡1-2 小时，然后继续研磨20-30分钟，形成混悬液待用；
[0011] (4)将混悬液与改性二氧化硅混合，800-1000转/分下搅拌10-15分钟，烘干、放 入纳米粉碎机中粉碎即得。
[0012] 本发明的有益效果是：本发明通过添加氧化性等无机防水成分以及聚氨基甲酸酯 等有机防水成分，改变纳米二氧化钛的表面性质，制备出的纳米二氧化钛粉体不仅具有很 好的疏水性，而且具有优异的光稳定性，而且通过特殊的处理方法使得高分子聚合物与粉 体充分混合，增加了粉体的强度，而且操作方便、容易控制。 具体实施方案
[0013] 下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
[0014] 一种具有耐高温酸碱的表面改性纳米二氧化钛，由下列重量份（公斤）的原料制 备制成：纳米二氧化钛85、聚氨基甲酸酯6、氧化锌2、钛酸酯偶联剂TC-1140. 8、二甲基硅油 1、甲基丙烯酸甲酯3、高密度聚乙烯4、二氧化锰1、白炭黑1. 5、改性二氧化硅2 ;
[0015] 所述改性二氧化硅由以下重量份（公斤）的原料制成：二氧化硅55、纳米玉石粉 6、白刚玉粉5、硅烷偶联剂kh5601、纳米硫酸钡2、丙烯酸-2-羟基乙脂3、富马酸二甲酯3、 环烷酸钴2、水50 ;制备方法是首先加入纳米二氧化硅、纳米玉石粉、硅烷偶联剂kh560、纳 米硫酸钡、水搅拌均匀，然后加入白刚玉粉、丙烯酸-2-羟基乙脂、富马酸二甲酯，加热至 130-150°C，混合搅拌25-35分钟，冷却至室温，然后加入其余剩余成分，1200-1500转/分条 件下搅拌1-2小时，在60-70°C下烘干，研磨即得。本发明所述一种具有耐高温酸碱的表面 改性纳米二氧化钛，由以下具体步骤制成：
[0016] (1)将纳米二氧化钛、氧化锌、钛酸酯偶联剂TC-114、白炭黑混合均匀加入研磨机 内，以1500-2000转/分钟的速度研磨15-20分钟，粉碎研细，得混合粉末待用；
[0017] (2)将高密度聚乙烯、二氧化锰、二甲基硅油放入混料桶中，升温至80-90°C之间， 搅拌半小时，继续加入聚氨基甲酸酯、甲基丙烯酸甲酯，继续升温至130-160°C，搅拌15-20 分钟后倒出，得胶粉；
[0018] (3)将混合粉末与胶粉混合均匀，加入适量水，搅拌均匀，在80°C下超声振荡1-2 小时，然后继续研磨20-30分钟，形成混悬液待用；
[0019] (4)将混悬液与改性二氧化硅混合，800-1000转/分下搅拌10-15分钟，烘干、放 入纳米粉碎机中粉碎即得。
[0020] 按照本实施例的比例，将未改性的与改性好的纳米二氧化钛加入到涂料中，制成 涂料，进行涂膜力测试，结果如下：
[0021]
【权利要求】
1. 一种具有耐高温酸碱的表面改性纳米二氧化钛，其特征在于，由下列重量份的原 料制备制成：纳米二氧化钛85-90、聚氨基甲酸酯6-7、氧化锌2-3、钛酸酯偶联剂TC-114 0. 8-1. 2、二甲基硅油1-2、甲基丙烯酸甲酯3-5、高密度聚乙烯4-6、二氧化锰1-1. 5、白炭黑 1. 5-2. 5、改性二氧化硅2-3 ; 所述改性二氧化硅由以下重量份的原料制成：二氧化硅55-60、纳米玉石粉4-6、白刚 玉粉5_7、娃烧偶联剂kh560 1_2、纳米硫酸钡1_2、丙烯酸-2-轻基乙脂3_4、富马酸二甲酯 3-5、环烷酸钴2-4、水50-60 ;制备方法是首先加入纳米二氧化硅、纳米玉石粉、硅烷偶联剂 kh560、纳米硫酸钡、水搅拌均匀，然后加入白刚玉粉、丙烯酸-2-羟基乙脂、富马酸二甲酯， 加热至130-150°C，混合搅拌25-35分钟，冷却至室温，然后加入其余剩余成分，1200-1500 转/分条件下搅拌1-2小时，在60-70°C下烘干，研磨即得。
2. 根据权利要求1所述一种具有耐高温酸碱的表面改性纳米二氧化钛，其特征在于， 由以下具体步骤制成： (1) 将纳米二氧化钛、氧化锌、钛酸酯偶联剂TC-114、白炭黑混合均匀加入研磨机内，以 1500-2000转/分钟的速度研磨15-20分钟，粉碎研细，得混合粉末待用； (2) 将高密度聚乙烯、二氧化锰、二甲基硅油放入混料桶中，升温至80-90°C之间，搅拌 半小时，继续加入聚氨基甲酸酯、甲基丙烯酸甲酯，继续升温至130-160°C，搅拌15-20分钟 后倒出，得胶粉； (3) 将混合粉末与胶粉混合均匀，加入适量水，搅拌均匀，在80°C下超声振荡1-2小时， 然后继续研磨20-30分钟，形成混悬液待用； (4) 将混悬液与改性二氧化硅混合，800-1000转/分下搅拌10-15分钟，烘干、放入纳 米粉碎机中粉碎即得。
【文档编号】C09C3/12GK104151872SQ201410328938
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月10日 优先权日:2014年7月10日
【发明者】陈国术, 马高峰, 冯新生 申请人:池州市英派科技有限公司